Genetik belirteç nedir? Bu ne için?

belirlenmesine yardımcı olan yeni genetik belirteçlerin keşfi ve bu nedenle, birden fazla hastalığı daha iyi önlemek için.

Bu belirteçler, belirli genetik mutasyonları sayısız mutasyonun ortaya çıkma ve gelişme riski ile ilişkilendirmek için kullanılır. kalıtsal bozukluklar. Yeni genom dizileme tekniklerinin kullanımı, bu tür hastalıklar ve diğer pek çok hastalık hakkındaki bilgileri ilerletmede temel olacaktır.

Bu yazıda genetik markörün ne olduğunu, ne tür markörlerin var olduğunu, nasıl tespit edildiğini açıklıyoruz. farklı genetik varyantlar ve dizilemede kullanılan ana teknikler nelerdir? genomik.

• Önerilen makale: "'Doğuştan' ne anlama geliyor?"

Genetik belirteç nedir?

Genetik belirteçler, DNA belirli bir kromozom üzerinde bilinen bir konumda (bir lokus) bulunur. Normal olarak, bu belirteçler belirli hastalık fenotipleri ile ilişkilidir ve belirli bireyler ve popülasyonlardaki farklı genetik varyasyonları tanımlamada çok faydalıdır.

DNA tabanlı genetik belirteçlerin teknolojisi, genetik dünyasında devrim yarattı, çünkü onlar sayesinde polimorfizmleri (sorumlu olan) tespit etmek mümkün. Aynı türün bireyleri arasında büyük değişkenlik) bir gen grubundaki belirli bir DNA dizisi için bir genin farklı genotipleri veya alelleri arasında büyük değişkenlik.

Yüksek bir hastalık meydana gelme olasılığı sağlayan belirteçler, teşhis araçları olarak en faydalıdır.. Bir belirteç, bir hastalığın gelişimine doğrudan katkıda bulunan bir genin ifadesini veya işlevini değiştirmek gibi işlevsel sonuçlara sahip olabilir; ve tersine, herhangi bir işlevsel sonuca sahip olmayabilir, ancak bir değişkene yakın bir yere yerleştirilebilir. işlevseldir, böylece hem belirteç hem de değişken, popülasyonda birlikte kalıtılma eğilimindedir. genel.

DNA varyasyonları, metabolik özelliklerde herhangi bir değişiklik üretmediklerinde "nötr" olarak sınıflandırılır veya fenotipik (gözlemlenebilir özellikler) ve herhangi bir evrimsel baskıya (pozitif, negatif veya dengeleyici); Aksi takdirde, varyasyonlar işlevsel olarak adlandırılır.

Bir DNA dizisindeki anahtar nükleotitlerdeki mutasyonlar, bir proteinin amino asit bileşimini değiştirebilir ve yeni fonksiyonel varyantlara yol açabilir. Bahsedilen varyantlar, orijinal diziye kıyasla daha yüksek veya daha düşük bir metabolik etkinliğe sahip olabilir; işlevlerini tamamen kaybedebilir veya hatta yeni bir işlev ekleyebilirler.

Polimorfizm saptama yöntemleri

Polimorfizmler, aynı türün bireyleri arasındaki DNA dizisindeki genetik varyantlar olarak tanımlanır.. Bunlar, DNA'nın kodlama bölgelerinde bulunursa fenotip üzerinde sonuçlar doğurabilir.

Bu polimorfizmleri saptamak için iki ana yöntem vardır: Güney yöntemi, bir nükleik asit hibridizasyon tekniği; ve DNA materyalinin küçük spesifik bölgelerini büyütmeyi mümkün kılan polimeraz zincir reaksiyonu PCR tekniği.

Bu iki yöntem kullanılarak, DNA numunelerindeki genetik varyasyonlar ve DNA dizisinin belirli bir bölgesindeki polimorfizmler belirlenebilir. Ancak yapılan araştırmalar, daha karmaşık hastalıklar söz konusu olduğunda tedavinin daha zor olduğunu göstermektedir. Bu genetik belirteçleri tanımlayın, çünkü bunlar genellikle poligeniktir, yani çoklu kusurlardan kaynaklanır. genler.

Genetik belirteç türleri

İki ana moleküler belirteç türü vardır.s: dolaylı bir DNA analizi ile gerçekleştirilen transkripsiyon sonrası çeviri olanlar; ve polimorfizmleri doğrudan DNA seviyesinde tespit etmeyi mümkün kılan ve aşağıda tartışacağımız pretranskripsiyon-translasyon tipi olanlar.

1. RFLP işaretleri

RFLP (Kısıtlama Parçası Uzunluk Polimorfizmi) genetik belirteçleri restriksiyon enzimleri tarafından bir endonükleazın kesilmesiyle DNA'nın ekstraksiyonundan ve parçalanmasından sonra elde edilir..

Elde edilen kısıtlama fragmanları daha sonra jel elektroforezi kullanılarak analiz edilir. Genomik haritalama ve poligenik hastalıkların analizi için temel bir araçtır.

2. AFLP işaretleri

Bu belirteçler bialelik ve baskındır.. Birçok lokustaki varyasyonlar (çoklu lokus isimlendirme), tek bir lokustaki varyasyonları tespit etmek için aynı anda sıralanabilir. belirli bir mutasyonun fonksiyonel genlerde sıklıkla mevcut olabileceği bilinmeyen genomik bölgelerden gelen nükleotid belirsiz

3. mikro uydular

Mikrosatellitler, genetik karakterizasyon çalışmalarında en popüler genetik belirteçlerdir.. Yüksek mutasyon oranı ve eş baskın doğası, içindeki ve içindeki genetik çeşitliliği tahmin etmeyi mümkün kılar. farklı ırklar arasında ve yakın akraba olsalar bile ırklar arasındaki genetik karışım ilgili.

4. Mitokondriyal DNA belirteçleri

Bu işaretçiler türler veya alt türler arasındaki melezleşmeyi saptamanın hızlı bir yolunu sağlar.

Belirli sekanslardaki veya mitokondriyal DNA'nın kontrol bölgesindeki polimorfizmler, mitokondriyal DNA'nın tanımlanmasına büyük ölçüde katkıda bulunmuştur. yerli türlerin ataları, genetik çeşitliliğin coğrafi modellerinin oluşturulması ve üreme davranışlarının anlaşılması. evcilleştirme

5. RAPD İşaretleyicileri

Bu belirteçler, polimeraz zincir reaksiyonuna veya PCR tekniğine dayanmaktadır. RAPD ile elde edilen fragmanlar, farklı rasgele bölgelerde çoğaltılır.

Yararlılığı, kullanımı kolay bir teknik olması ve birçok polimorfizmi hızlı ve aynı anda ayırt etmemize izin vermesi gerçeğinde yatmaktadır. Genetik çeşitliliğin analizinde ve klonal hatların iyileştirilmesinde ve farklılaşmasında kullanılmıştır.

genom dizileme teknikleri

Var olan hastalıkların çoğunun genetik bir temeli vardır. Sebep genellikle hastalığa neden olan veya en azından hastalığa yakalanma riskini artıran bir veya daha fazla mutasyonun ortaya çıkmasıyla belirlenir.

Bu mutasyonları tespit etmek için en yaygın ve yakın zamana kadar kullanılan tekniklerden biri de genetik ilişkilendirme çalışmasıdır., belirli bir hastalıkta yer aldığından şüphelenilen bir veya bir grup genin DNA'sının dizilenmesini içerir.

Genetik ilişkilendirme çalışmaları, sorumlu gen(ler)i bulmak için taşıyıcıların ve sağlıklı insanların genlerindeki DNA dizilerini inceler. Bu çalışmalar, mutasyonların saptanma olasılığını artırmak için aynı ailenin üyelerini dahil etmeye çalıştı. Bununla birlikte, bu tür bir çalışma, bunun gerektirdiği sınırlamalar ile yalnızca tek bir gene bağlı mutasyonları tanımlamayı mümkün kılar.

Son yıllarda, bu sorunların üstesinden gelmeyi mümkün kılan yeni dizileme teknikleri keşfedilmiştir. yeni nesil sıralama (NGS) teknikleri olarak bilinen sınırlamalar. İngilizce). Bunlar, daha az zaman (ve daha az para) yatırımı yaparak genomun dizilenmesini sağlar. Sonuç olarak, şu anda sözde Genome-Wide Association Studies veya GWAS (Genome-Wide Association Studies) yürütülmektedir.

GWAS kullanan genomik dizileme, genomda bulunan tüm mutasyonların keşfedilmesine izin verir., belirli bir hastalıktan sorumlu genleri bulma olasılığını katlanarak artırıyor. Bu, dünyanın her yerinden araştırmacıların çok sayıda hastalığın risk varyantları ile kromozom haritalarını paylaşan uluslararası konsorsiyumların oluşturulmasına yol açmıştır.

Bununla birlikte, GWAS, genetik ve ailesel riskleri tam olarak açıklayamama gibi sınırlamalardan yoksun değildir. yaygın hastalıkların, nadir genetik varyantları değerlendirmenin zorlukları veya çoğunda elde edilen küçük etki büyüklüğü çalışmalar. Kuşkusuz önümüzdeki yıllarda iyileştirilmesi gerekecek sorunlu yönler.

Bibliyografik referanslar:

• Korte, A. ve Farlow, A. (2013). GWAS ile özellik analizinin avantajları ve sınırlamaları: bir inceleme. Bitki yöntemleri, 9(1), 29.

• Pritchard, J. K., & Rosenberg, N. İLE. (1999). İlişkilendirme çalışmalarında popülasyon tabakalaşmasını tespit etmek için bağlantısız genetik belirteçlerin kullanımı. Amerikan İnsan Genetiği Dergisi, 65(1), 220-228.

• Williams, J. G., Kubelik, A. R., Livak, K. J., Rafalski, J. A., & Tingey, S. V. (1990). Rastgele primerlerle amplifiye edilen DNA polimorfizmleri, genetik belirteçler olarak faydalıdır. Nükleik asit araştırması, 18(22), 6531-6535.